NASA wysyła statek kosmiczny, aby odwiedzić Psyche, niewidzialny metaliczny świat

Zapisz się na biuletyn naukowy CNN dotyczący teorii cudów. Eksploruj wszechświat dzięki wiadomościom o fascynujących odkryciach, przełomach naukowych i nie tylko.

CNN
—

NASA wysłała swoją pierwszą misję do tajemniczego świata złożonego głównie z metalu, aby dowiedzieć się, czy ta asteroida jest odsłoniętym jądrem elementów składowych wczesnych planet na początku Układu Słonecznego.

Misja Psyche wystartowała w piątek o godzinie 10:19 na rakiecie SpaceX Falcon Heavy z Centrum Kosmicznego im. Kennedy’ego na Florydzie. Psyche to pierwsza z wielu nadchodzących misji naukowych NASA, które mają zostać wystrzelone na rakiecie Falcon Heavy.

Zadanie o nazwie Będzie obserwować asteroidę 16 PsycheW ciągu następnych sześciu lat sonda przebędzie około 3,6 miliarda kilometrów, aby dotrzeć do kosmicznej skały znajdującej się na zewnętrznej krawędzi głównego pasa asteroid pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza, powiedział główny inżynier Psych David Oh. w Jet Propulsion Laboratory NASA w Pasadenie w Kalifornii.

powiedziała Lindy Elkins-Daunton, główna badaczka oraz profesor psychologii w Szkole Badań Ziemi i Przestrzeni Kosmicznej Uniwersytetu Stanowego w Arizonie. „Po raz pierwszy udajemy się do świata o metalowej powierzchni. W naszym Układzie Słonecznym nie ma zbyt wielu w pełni odkrytych światów, które moglibyśmy zobaczyć, więc jest to bardzo ekscytujące.

Naukowcy uważają, że duża asteroida typu M, czyli metaliczna, może być odsłoniętym jądrem wczesnego elementu składowego planety i przypominać jądra skalistych planet naszego Układu Słonecznego, takich jak Ziemia, Mars, Wenus i Merkury. Jądro mogło zostać odsłonięte w wyniku gwałtownych zderzeń z innymi ciałami skalistymi na początku formowania się Układu Słonecznego.

Teleskopy naziemne i kosmiczne obserwowały w przeszłości Psyche, głównie poprzez wykrywanie promieniowania rozpraszającego wstecznie z odblaskowego metalu na powierzchni asteroidy. Łącznie obserwacje te pomogły naukowcom w modelowaniu kształtu asteroidy, która jest mniej więcej wielkości Massachusetts bez Cape Cod., I mniej więcej na tym samym obszarze co Kalifornia, powiedział Elkins-Daunton.

Jednak nawet przy użyciu Kosmicznego Teleskopu Hubble’a Psyche wydaje się mieć zaledwie kilka pikseli.

„Nie wiemy, jak wygląda dusza” – powiedział Elkins-Daunton. „Ziemniaki mają różne kształty i zawsze naśmiewam się z kształtu ziemniaka, więc się nie mylę. Ale dowiemy się, kiedy tam dotrzemy.

Misja Psych, która pierwotnie miała rozpocząć się w październiku 2022 r., borykała się z licznymi opóźnieniami.

W ubiegłym roku nie było wystarczająco dużo czasu, aby w pełni sprawdzić oprogramowanie lotu statku kosmicznego i upewnić się, że jest gotowe. 11-tygodniowe okno wydawnicze jest zamknięte. Tegoroczne okno startowe przesunięto z 5 października na 12 października, aby dać inżynierom wystarczająco dużo czasu na dostosowanie limitów temperatury zimnego azotu. Silniki sterowe w statku kosmicznymSłuży do orientacji w przestrzeni.

„Istniało ryzyko przegrzania silników odrzutowych, więc był to poważny problem” – powiedział Henry Stone, kierownik programu Psych w Jet Propulsion Laboratory NASA.

Rakieta Falcon Heavy zasiliła start długiej podróży kosmicznej statku kosmicznego przed separacją. Boczne wzmacniacze Falcona Heavy wylądowały z powrotem na stacji sił kosmicznych Cape Canaveral na Florydzie, powodując huk dźwiękowy, który mógł być słyszalny przez lokalnych mieszkańców i który zostanie wykorzystany w przyszłych misjach.

Po dotarciu w przestrzeń kosmiczną zespół spędzi od trzech do czterech miesięcy przeprowadzając wstępne testy statku kosmicznego i jego instrumentów.

Aby wykonać pozostałą część misji, statek kosmiczny wielkości furgonetki będzie korzystał z nowego słonecznego układu napędowego. Silniki sterowe z efektem Halla, powiedział O. Silniki strumieniowe wykorzystują duże panele słoneczne statku kosmicznego i „wykorzystują energię elektryczną do jonizacji gazu ksenonowego i przyspieszania naładowanych jonów do bardzo dużych prędkości za pomocą pola elektrycznego” – powiedział Oh.

Rezultat: pięciokrotna prędkość konwencjonalnej rakiety chemicznej.

Statek kosmiczny Psyche dotrze na Marsa w maju 2026 roku i skutecznie wystrzeli do Psyche, wykorzystując grawitację planety. Misja dotrze do asteroidy pod koniec lipca 2029 r. i spędzi 26 miesięcy na orbicie asteroidy, aby sporządzić mapę jej powierzchni, wykonać zdjęcia i ustalić, czy Psyche rzeczywiście jest metalowym jądrem. Sonda będzie korzystać z różnych orbit wokół asteroidy, począwszy od 708 kilometrów do zaledwie 64 kilometrów nad powierzchnią.

Kamery misji Psych rozpoczną przesyłanie danych z powrotem na Ziemię, gdy statek kosmiczny zlokalizuje asteroidę.

I na przejażdżkę Prezentacja techniczna dotycząca komunikacji optycznej w przestrzeni kosmicznejlub DSOC. Będzie to najbardziej odległy eksperyment komunikacji laserowej wysokiej częstotliwości NASA, który będzie miał miejsce w ciągu pierwszych dwóch lat misji do Psyche i będzie testował wysyłanie i odbieranie danych do i z Ziemi za pomocą niewidzialnego lasera bliskiej podczerwieni.

Laser prześle od 10 do 100 razy więcej danych niż tradycyjne systemy fal radiowych używane przez NASA podczas innych misji. Jeśli demonstracja technologii zakończy się sukcesem, DSOC będzie można pewnego dnia wykorzystać do komunikacji z ludźmi badającymi Marsa.

Instrumenty statku kosmicznego pomogą naukowcom określić skład chemiczny i mineralny asteroidy, topografię, masę, pole grawitacyjne i rotację. Magnetometr misji będzie próbował znaleźć dowody na istnienie pola magnetycznego wokół Duszy, co może wskazywać, że skała kosmiczna początkowo utworzyła rdzeń planety.

Babka płesznik o dużej gęstości, często składająca się z żelaza i niklu, może być skałą, siarką lub węglem, powiedziała Elkins-Tanton.

Jeśli dusza nie jest rdzeniem, może być rzadką, zawsze przeoczaną pozostałością po powstaniu Układu Słonecznego.

„Inny pomysł jest taki, że Psyche to rodzaj pierwotnego, niezakłóconego ciała, które powstało pod wpływem grawitacji z pierwszej materii w Układzie Słonecznym i od tego czasu pozostaje zachowane w tym pierwotnym stanie” – powiedział Ben Weiss, zastępca głównego badacza i magnetolog Psyche. Prowadź. Weiss jest profesorem nauk planetarnych w Massachusetts Institute of Technology.

Gdy atomy tlenu zostały oderwane od atomów żelaza, w pobliżu Słońca utworzyła się Psyche, która z czasem została zredukowana do metalu – substancji, o której przypuszczano, ale której nie odkryto.

Zespół naukowy pragnie zobaczyć cechy powierzchni asteroidy. Radar wskazuje dwa duże kratery na powierzchni. Ale jak wygląda metalowy rowek? Psyche może zawierać małe metalowe kolce, włócznie, a nawet małe fragmenty przypominające rodzaj metalicznego piasku w kraterze, powiedziała Elkins-Tanton. Psyche doświadczyła erupcji wulkanów, w wyniku których powstały duże głazy i zielonkawo-żółte strumienie lawy ze względu na zawartość siarki.

„To nasz pomysł uzasadniony naukowo, który okazuje się całkowicie błędny” – powiedział Elkins-Daunton. „To nas zaskoczy, kiedy tam dotrzemy. Myślę, że ma dużą szansę znaleźć się poza naszymi wyobrażeniami, na to mam największą nadzieję.